空气压缩机上装个变频控制器，好比是给健康心脏正常的人装个人工心脏起搏器

shsiun

为何用变频？ % D* ^# K! D: `9 }很多人并未搞清楚是什么道理， 这要从控制的原理和指标来说，在大学里上自动控制这门课时，第一堂课老师的开

/ ?$ z R& {8 f7 q$ ]3 f _8 c

场白会说：控制的目标是：精度高，速度快，稳定性

( m( i4 Y6 r& r. s$ t

变频的目的是在于用气量不多时，控制压缩机转速为低，让压缩机少产气。 % L- F9 B* a5 r; S' T& ~) }达到这一目的的手段很多。

1 ^, O8 m" P5 ^ T, G

那么变频是什么东西呢？

我们现在的论坛上讲的空压机实际上是特指作为动力源的空气压缩机， 驱动空压机运转的是交流异步电机（这只是电机的一种形式，当然还有其他电机，如直流

电机，但这些不适合空压机用），正常的电机在电网的频率稳定的情况下电机的转速是基

本不变的。 我们现在常用的螺杆、滑片、活塞、涡旋等变容式空压机的出气量都是与驱动电机

的转速成正比例关系。电机的转速快出气量就大。频率高了转速就高点，产气量就大。可

/ _/ [' b9 e4 y4 n e" | Z% g

以简单地说，频率变了，电机输出的功率变了，产气量也就跟着变了。

再简单地说通过改变频率达到改变电机输出功率再改变产气量。

$ u. n- f# M8 T9 E4 \. I

变频器就是将电网送来的恒定频率的交流电源，强制性地进行变换，改变其交流频

1 @0 t/ d: \) l1 R. G

率，这是一个电源逆变的过程，在这个转换的过程中能量是要损耗的，好的变频器做到

9 p) r8 r; W: k

80%以上转化效率已经是很不容易的事，损耗的能量转化为热能，所以大功率的变频器必

. o7 c+ p1 H3 y/ P

须加装散热装置（常用的有水冷和风冷），否则这些无法驱散的热量将烧毁变频器。 再说了我们现在的电网的交流电是纯正的单一频率的正弦交流电，而差的变频器，

所变换出来的交流电只是方波（除基本频率外，含有是基本频率倍数的谐波成分），这里

面只有基波做功效率最高，而其它频率成分做功效率低，甚至于有害。

讲了这么多，变频的目的就是改变驱动电机的频率来改变电机的输出功率，再改变

- w2 r3 X/ s3 \8 Q: ^0 L# K1 D

空压机的产气量。变频的目的本来是作为自动控制里面应用，来达到高速、精确、稳定。

在这里要简单地讲一下三相交流异步电机的星形和三角形接法，三角形和星形是三

相交流异步电机内部绕组的接法。三角形接法电机输出功率是星形接法输出功率的根号三

8 B2 i$ _8 D8 k6 K4 E

倍，及1.732倍。三相交流异步电机在启动的瞬间需要电网馈给的功率是5到10倍，例如

* D+ v4 [; h e) M

55KW的电机直接用三角形接法启动需要至少250KW电网驱动容量，当电网无法满足这些要

0 I6 `" m* g q

求时，电网的电压就会一下降很多，如正常的电网电压是380V，当有大电机启动时电压

* [! [. L: ?' _0 Z

会降抵到300V以下，这样就会严重干扰电网中的其它用电设备。而改用星形启动就会减

少电网需要馈给的功率，减少对电网的干扰。

而变频器在启动时的一个优点是可以平缓启动，对电网的冲击要小点，如果花是星-

2 ~' L0 i6 R& B- I1 w+ Y& t6 w

三角启动设备的几十倍甚至100多倍的钱来装个变频器，实在是不合算。为达到启动平缓

& u# B7 X+ j2 R; ^0 f- }) Q

减少对电网的冲击还有个方法是用软启动器。软启动器的原理与变频器的原理完全两样，

相对说软启动的原理要简单多了，成本也只是不到变频器的20%。软启动器是直接控制馈

给电机的正弦交流电的导通角，从而控制馈给电机的功率。

1 E1 V- V& Z4 ?- P; v* _/ I" z- X

目前家用空调的变频控制，是通过变频控制制冷量，从而达到精确控制室内温度。

作为动力源的空压机，只是将电能转化为气体的势能，被压缩的空气势能增大，在

) z! f! Z! K* H( a# C: ]

用气设备又将这些势能释放出来转化为动能。变频的目的也是在用气不多时，空压机就少

产点气。实现这点可以通过控制空压机的加、卸载，不加载时，空压机空转，此时消耗的

能量只是加载的时候的30%或更低。要强调的是在变频为低输出功率时，压缩机也并没有

$ a" L9 I3 f- v, E1 @: x& z

停机，此时机械系统也在运转，这意味着，损耗是仍然存在的。

打个不好的比方，在空气压缩机上装个变频控制器，好比是给健康心脏正常的人，

装个人工心脏起搏器。

: K$ }) ^+ c4 o# Z3 ]

通过变频降低输出产气量，其实是用一台大机器产出小机器的气量。解决这一问题

的最佳途径是用多少气，配多大气量的压缩机。但实际上很难做到完全匹配，对于幅度不

) F/ f# I/ O1 w4 R" p

是太大的调整（20%左右的调整量）。可以合理地设定压缩机的工作模式。这可以由电脑

) v8 X8 p( z% A

控制器来自动完成。我们设计的电脑控制器，做到了合理地安排工作模式，同时兼顾机器

1 H! o( P6 u& ^( W+ j; R) s

运行过程的机械磨损，延长机器运行的寿命。采用我们的控制器可以比传统的控制节能

15%以上。同时完善的故障诊断可以高枕无忧地使用，一切都由控制器来解决。

) e3 |/ X" ~ j5 D1 P9 \+ x$ E) l9 [

有兴趣的朋友可来信、来电切磋和垂询。

上海硅宇机电公司，施青松

TEL:021-28316719 e-mail: siun@sina点com , t$ v3 v5 p2 i' I3 Z" x4 {

chenzh69

请问：高压（10千伏）电机也可用变频器控制吗？

chenzh69

我公司目前有六台高压（10千伏）电机驱动的离心式空压机，采用入口进气阀和傍通卸荷阀，根据管网压力自动调节流量，节能效果有限，如能采用变频器控制，节能效果会大大增加，运行平衡性和安全性能也会明显提高。